#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

const static int defaultnum = 5;

template <class T>
class RingQueue
{
private:
    void P(sem_t &sem)
    {
        sem_wait(&sem);
    }

    void V(sem_t &sem)
    {
        sem_post(&sem);
    }

    void lock(pthread_mutex_t &mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }   

    void unlock(pthread_mutex_t &mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
public:
    RingQueue(int cap = defaultnum):_ring_queue(cap), _cap(cap), _c_step(0), _p_step(0)
    {
        sem_init(&_cdata_sem, 0, 0);
        sem_init(&_pspace_sem, 0, cap);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    void push(const T& in)  // 生产行为
    {   
        // 加锁应该放在申请信号量之前还是之后呢？之后，为什么？
        // 1、信号量资源是不需要被保护的，它的申请是原子的。
        // 2、把信号量放在外部，可以在多线程情况下，让申请信号量和申请锁是并行的。反之是串行的
        P(_pspace_sem);
        lock(_p_mutex);
        _ring_queue[_p_step] = in;
        // 位置后移，维持环形特征
        _p_step++;
        _p_step %= _cap;
        unlock(_p_mutex);
        V(_cdata_sem);

        // // 位置后移，维持环形特征
        // _p_step++;
        // _p_step %= _cap;
    }

    void pop(T* out)   // 消费行为
    {
        P(_cdata_sem);
        lock(_c_mutex);
        *out = _ring_queue[_c_step];
        // 位置后移，维持环形特征
        _c_step++;
        _c_step %= _cap;
        unlock(_c_mutex);
        V(_pspace_sem);

        // // 位置后移，维持环形特征
        // _c_step++;
        // _c_step %= _cap;
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_cdata_sem);
        sem_destroy(&_pspace_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }
private:
    std::vector<T> _ring_queue;  // 环形队列
    int _cap;     // 容量
    int _c_step;  // 消费者下标
    int _p_step;  // 生产者下标

    sem_t _cdata_sem;  // 消费者关注数据资源
    sem_t _pspace_sem; // 生产者关注空间资源

    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
};

// 为空或者为满时，表现为互斥(只有一个先执行)，和同步。
// 非空且非满时，各玩各的。两个下标的值不一样。并发运行
